Evidence for a Modulation of Apoptosis by Recombinant Human Choriogonadotropin (r-hCG) in Uterine Leiomyoma Cell Cultures

Zusammenfassung

Fragestellung

Uterine Leiomyome sind die häufigsten gutartigen Neoplasien der Frau. Ihr Wachstum wird durch Östradiol und Progesteron gefördert. Im Schwangerschaftverlauf zeigen die meisten Leiomyome trotz hoher Steroidkonzentrationen kein signifikantes Wachstum. Dies könnte auf eine Induktion des programmierten Zelltods durch Apoptose durch das Choriogonadotropin des Menschen (hCG) zurückzuführen sein, wie sie für andere Zellarten gezeigt werden konnte. HCG/LH-Rezeptoren werden von Leiomyomen exprimiert. In dieser Arbeit wurde deshalb untersucht, ob hCG einen direkten Einfluss auf die DNA-Fragmentierungsrate in der Leiomyomzellkultur hat.

Material und Methoden

Um diese Hypothese zu überprüfen, wurde eine Leiomyomzellkultur etabliert und die Zellen wurden für 24 und 48 Stunden mit rekombinantem hCG (0,1, 1, 10 oder 100 IU/ml) bzw. mit 8-bromo cAMP (1 mM) behandelt. Dannach wurde die zelluläre DNA isoliert und am 3′-Ende mit (³²P)-ddATP markiert. Um die DNA-Fragmentation zu quantifizieren, wurde die DNA elektrophoretisch aufgetrennt und nach dem Trocknen der Gele gegenüber Röntgenfilm exponiert. Die Banden < 15 kbp wurden ausgeschnitten, um die Radioaktivität im β-Counter zu quantifizieren. Die statistische Aufwertung erfolgte mit dem Friedman-Test.

Ergebnisse

Die Behandlung mit r-hCG verursachte eine signifikante Stimulation der DNA-Fragmentationsrate (p < 0,05) nach 48 Stunden Behandlungsdauer, die durch das „second messenger“-Analogon 8-bromo cAMP imitiert wurde (p < 0,05).

Schlussfolgerung

Die Steigerung der Apoptoserate durch hCG könnte erklären, warum Leiomyome während einer Schwangerschaft trotz hoher Steroidkonzentrationen nicht signifikant wachsen. Klinische Untersuchungen müssen zeigen, ob r-hCG sich zur Therapie uteriner Leiomyome eignet.

Abstract

Purpose

Uterine leiomyomas are the most common benign neoplasm of the human female. The growth of leiomyomas has been demonstrated to depend on estradiol and progesterone. During pregnancy, however, most leiomyomas do not grow significantly despite high circulating steroid concentrations. This could be due to an induction of apoptosis by human chorionic gonadotropin (hCG) that has been demonstrated in other cell types. HCG/LH receptors have been shown to be expressed by leiomyomas. It was the purpose of the present study to investigate whether hCG has a direct effect on DNA fragmentation in cell cultures of uterine leiomyomas.

Material and Methods

Leiomyoma cell cultures were established and the cells were treated for 24 and 48 h with recombinant hCG (0.1, 1, 10, or 100 IU/ml) or 8-bromo cAMP (1 mM). Cellular DNA was isolated and 3′end-labeled with (³²P)-ddATP. To assess the relative proportion of DNA fragmentation in the different treatment groups the radiolabeled DNA was separated by electrophoresis, the gels were dried and exposed to X-ray film. The fragments smaller than 15 kbp were excised and counted in a β-counter. The statistical evaluation was performed using the Friedman test.

Results

Treatment with r-hCG caused a significant stimulation of DNA fragmentation after 48 hours (p < 0.05). This effect was mimicked by the second-messenger analogue 8-bromo cAMP (p < 0.05).

Conclusions

The increase of apoptosis caused by hCG could potentially explain why uterine leiomyomas do not grow significantly during pregnancy despite the presence of high circulating steroid concentrations. Clinical studies are needed to investigate whether r-HCG can be used for the treatment of uterine leiomyomas.

Uterine Leiomyome - Zellkultur - hCG - Apoptose

Uterine leiomyoma - cell culture - hCG - apoptosis

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